浅谈野生动物生殖生理学大学生创新型实验室在本科人才培养中的引领作用——以北京林业大学为例

袁峥嵘　韩莹莹　翁　强

(北京林业大学生物科学与技术学院，北京　100083)



浅谈野生动物生殖生理学大学生创新型实验室在本科人才培养中的引领作用
——以北京林业大学为例

袁峥嵘韩莹莹翁强

(北京林业大学生物科学与技术学院，北京100083)

摘要：在生物学专业的本科教学中培养具有创新能力的大学生是我国生物科学发展的需要，也是提高生物学专业本科生就业的需要。总结了北京林业大学生物科学与技术学院野生动物生殖生理学大学生创新型实验室的建设、运行管理和创新实践的经验。教学实践表明，创新型实验室为大学生创新意识和创新能力的培养提供了一个良好的环境和基础平台，是培养和提高大学生创新意识和创新能力的一种有效途径。

关键词：创新型实验室；科研创新；创新人才培养；生物科学；实验室建设与管理

创新是一个民族进步的灵魂，是国家文明发展的不竭动力，一个没有创新的民族难以屹立于世界先进民族之林。高等院校是我国实施“科教兴国”“创新型国家”战略中创新型人才培养的重要基地。高等教育的目标是培养创新型人才，而高等院校的各类实验室正是学生创新能力得以发挥的最好场所[1-2]。因此，高校必须努力创造各种条件，使学生能有更多机会进入到实验室亲自参与科研实验活动[1]。生物科学是通过实验室的创新实践工作去研究生命现象和生命规律的科学，因此建设注重学生早期科研能力与素质培养的创新型实验室对于推动生物学专业大学生创新能力培养具有举足轻重的作用。本文总结了北京林业大学生物科学与技术学院野生动物生殖生理学大学生自主创新型实验室的建设、运行管理模式和具体实施过程中所取得的创新实践成果，目的是为同行提供借鉴。

一、野生动物生殖生理学大学生创新型实验室的建设

随着社会对人才创新素质的要求不断提高，高等院校越来越重视大学生创新意识和创新能力的培养，大学本科教育是整个高等教育的主体与基础，也是创新型人才培养的关键时期，科研训练则是有效推动创新型人才成长的驱动力之一。大学生创新型实验室的建设，正是围绕着创新型人才的培养目标，充分激发学生的科研兴趣和创新欲望，培养学生的科研意识，提高学生的科研能力，发展学生的创造性，全面发展和提升生物学专业本科生的科研创新能力与综合素质。因此，大学生创新型实验室的建设对培养生物科学创新型人才具有十分重要的作用。以“生殖奥秘的探索与发现，优秀人才的培养与育成”为宗旨的野生动物生殖生理学创新型实验室(Laboratory of Reproductive Physiology in Wildlife)始建于2008年，依托于北京林业大学生物科学与技术学院，其前身为生物学院国家生物学理科基地野生动物生殖生理学创新实验小组。2008年以野生动物生殖内分泌生理学为研究方向，实验室立足于揭示野生动物特殊的生殖生理学现象，经历了初期创建时的艰辛，在学校、学院的帮助和教师及学生的共同努力下，创新型实验室迅速完成了“从无到有”的蜕变。目前已经建立并完善了组织学、免疫组织化学、免疫印记、分子生物学、细胞生物学和生物信息学等实验技术手段，开展了一系列以麝鼠、达乌尔黄鼠、东北林蛙等野生动物为研究对象的生殖内分泌生理学研究，如野生动物的季节繁殖性、性腺机能的季节变化、性腺及胎盘激素的合成与分泌、性类固醇激素调节动物生殖机能等，取得了一系列重要研究成果。

二、野生动物生殖生理学大学生创新型实验室的运行管理模式

(一)建立宽松和开放的运行模式

创新型实验室的建设是为了激发大学生的创新意识、创新能力、实践动手能力和科研思维能力。只要学生有创新的欲望，有一定的专业理论基础和实验操作技能，能够设计相应的实验方案，就能由学生填写入驻申请，进入到创新型实验室开展研究工作[3-5]。

创新型实验室的开放式管理制度主要体现在时间和内容的开放上。学生开展创新研究工作的时间有限，一般是在课余时间和寒、暑假期，因此实验室开放的时间要以学生为本，尽量安排在学生方便的时间开放。在学生开展创新研究工作期间，创新型实验室应安排指导教师和实验室管理人员，对学生在创新研究期间的问题进行答疑解惑，并保证学生在业余时间能进入实验室开展研究工作[3-4]。实验室对创新研究项目的内容没有任何限制和要求，只要学生有好的创意、好的思路，有可行的计划方案，就可以申请进入实验室开展研究工作[2]。创新型实验室的日常管理工作，包括实验室的使用、基本耗材的使用、仪器设备的使用等，都是由学生自主管理。教师只需对学生进行必要的引导，当创新型实验室运行出现问题时，教师需对问题进行及时的处理[2]；当学生要完成由学生到科研工作者的角色转变时，教师要对学生进行角色转换的引导，提醒他们了解创新型实验室的安全事项及其他事务[4]，并要求他们严格遵照创新型实验室的日常管理开展研究工作，保障创新型实验室运行的有序、规范和高效[4]。

(二)实行设备的模块化管理

为了提高仪器设备的利用率及实验操作的规范性，对创新型实验室内的仪器设备进行模块化管理。创新型实验室内的仪器设备主要分为公共模块和各类专业技术模块。公共模块是所有实验人员基本上都会用到的，如称量、离心、灭菌、制水、制冰等。各类专业技术模块则是根据实验研究内容不同而设置的独立模块，主要包括常规生理生化指标分析模块、PCR模块、免疫组织化学模块、免疫印迹模块、核酸分析模块、电泳模块、显微模块等。不同的实验模块，由掌握不同技术专长的教师负责管理。学生申请使用实验仪器设备时，应根据其创新研究项目的内容，与相应的实验技术教师进行沟通，选择和使用合适的实验模块开展创新研究工作[3-4]。

(三)实行科研创新项目导师制

本科生承担的所有科研创新项目，都需要在导师指导下开展研究工作。在导师的指导下，学生自主查阅文献、设计实验方案、准备实验材料、调试设备、分析处理数据、撰写项目结题报告。在项目实施过程中，导师要在学术思想、研究方法与技术手段、数据分析、研究工作成果总结等方面给予指导，引导学生自主完成科研项目研究任务。在学生平时进行科研工作时，导师要检查、审核、批改学生的原始记录或工作日志、中期检查材料、结题报告材料、研究论文等。另外，导师还要经常注意培养学生实事求是的科学精神及坚韧不拔的科学态度，激发学生创新思维和创新能力，培养团队的协作精神，全面提升学生的综合素质[6]。

(四)加强与外界的交流

加强创新型实验室与外界的交流是一项十分有利于培养具有创新意识、创新思维乃至创新能力的创新型人才的有效举措。交流能够为学生的创新研究以及创新型实验室的管理提供灵感和动力。创新型实验室与外界的交流主要包括以下2个方面。①与科研工作者进行交流。学生通过与科研工作者进行交流，可以了解感兴趣领域的研究动态，从而能够根据最新的研究动态来调整改进研究思路和技术路线，为以后的创新研究打下基础。②与生产实践者进行交流。学生可以了解生产实践中急需什么样的知识，从而能够根据市场的需要调整自己的研究方向，使研究工作更能符合市场的要求[3-4]。

(五)充分发扬教师的奉献精神

指导教师在日常工作中，都有较重的授课和指导研究生的任务，很难拿出大量的时间和精力指导大学生的科研创新实践工作，这就要求指导教师有足够的精力和热情投入到大学生的科研创新活动中去，充分发挥教师的奉献精神[7]。只要指导教师勇于奉献，认真实践学生的自主创新项目，经过一定时间的努力，学生就一定会创造出高水平的研究成果[7]。

三、野生动物生殖生理学大学生创新型实验室在本科人才培养中的引领作用

本创新型实验室于2008年开始组建，目前已形成完整的运行和管理体系。7年来的实践证明，大学生科研创新实践成果具有积极的引领作用，不断地吸引着更多的大学生参加到创新型实验室的创新研究中。本创新型实验室在开展科学研究的同时，更注重创新型人才的培养和教育，“十年树木，百年树人”，向社会输送具有远大人生理想、牢固专业知识、扎实实验技能、强烈创新意识和宽广国际视野的高素质学生也是我们创新型实验室的重要宗旨。从2008年至今的短短几年时间，实验室已经培养了60余名毕业生，其中20多名学生赴美国、加拿大、欧洲、澳洲等国家一流大学和科研机构从事生物学领域的研究工作。通过创新型实验室建立的科学研究与人才培养相结合的创新体制已初见成效，已有多名学生被推荐为免试研究生进入到其他著名高校继续深造，同时参与创新实验研究并取得好成绩的大学生在就业中的竞争力明显强于其他的学生。

本创新型实验室一直致力于培养学生宽广的国际视野和与专家同行交流的能力。创新型实验室指导教师不仅大力支持学生走出国门，到世界一流的高校深造，更亲自带领学生参加国际学术会议，并鼓励学生积极与本领域的专家学者进行探讨交流。每年，创新型实验室都有本科生申请各个级别的大学生创新实验计划项目，有多个项目得到国家级项目的资助。创新型实验室的学生多次获得北京市首都“挑战杯”科技创新大赛一等奖和二等奖，以及北京林业大学“梁希杯”课外学术论文大赛一等奖和二等奖等奖项。截至目前，创新型实验室已指导了7项教育部国家大学生创新实验计划项目，2项北京市大学生创新实验计划项目及8项北京林业大学生物科学与技术学院本科人才创新培养基金项目。

本创新型实验室的指导教师十分注重科研成果的产出，有多名本科生的毕业论文获得了校级或院级优秀毕业论文，部分本科生的研究论文已在SCI源杂志上发表，目前已有3名本科生以第一作者身份分别在国际著名杂志Nature上发表Correspondence类型文章和Science上发表Letter类型文章。通过多年的不断积累与成长，2014年创新型实验室获得首届全国大学生“小平科技创新团队”荣誉称号。

总之，创新型实验室的建立激发了大学生的学习兴趣和主动性，为大学生创新意识和创新能力的培养提供了一个良好的环境和基础平台，也是培养和提高大学生科研创新能力和综合素质的一种有效途径。创新已经成为一种风尚，高校建立创新型实验室已成为一种趋势。创新型实验室对大学生创新思想和创新能力、实验操作能力的培养、综合素质的提高和就业率的上升都起到了积极的促进作用。大学生是民族未来的希望，大学是孕育人才的摇篮，培养青年学生的创新意识和实践能力是高校义不容辞的责任，也是我国高校面临的普遍挑战。创新型实验室在对高校大学生的创新能力培养中扮演着重要的角色，将人才培养与科研训练有机整合，有意识地鼓励大学生发挥自主能动性，积极参与各类科研项目，在实验室里劳有所获、学有所得。在指导教师科学的引导下，高校创新型实验室应该发挥更积极的作用，实现在学生培养和科研创新2方面的双赢，为我国乃至世界培育具有创新精神、创新意识和创新能力的生物科学高级专门人才。

资助项目：北京林业大学校级教学改革研究项目“大学生自主创新研究室教育探索与实践”，项目编号BJFU2014JG012。

参考文献

[1]王潇，莫日根，王迎春.生命科学本科生创新实验室建设与实践[J].高校生物学教学研究，2013(2)：49-51.

[2]卢艳军.大学生创新实验室运行管理模式的研究[J].实验技术与管理，2014(12)：17-19，27.

[3]王隽辰.本科生物科学专业创新实验室建设与管理研究[J].科技资讯，2014(14)：2-3.

[4]万华方，朱利泉，李帮秀，等.生物科学专业本科创新实验室建设与管理[J].实验科学与技术，2010(4)：168-171.

[5]陈达银.创新实验室建设中几个问题的探讨[J].实验技术与管理，2005(1)：9-12.

[6]孙秀英，宋宏涛，尹燕霞，等.生物学本科生科研创新实验室建设与管理[J].中国林业教育，2008，26(6)：14-16.

[7]许美玉，翁强.影响大学生科研创新活动因素的几点思考[J].中国现代教育装备，2013(13)：28-30.

(责任编辑孙艳玲)